(57)【要約】【課題】面状暖房装置において発熱体が短絡したことを検出し、装置を確実に停止させ安全性を高めることを目的とする。【解決手段】第１の発熱線１５又は第２の発熱線１６の端子部電流を検出する第１の電流検出手段１７および第２の電流検出手段１８を設け、比較手段１９によって検出電流値を比較し、検出値に差が発生すると二つの発熱線１５、１６の間で短絡が発生したと判定し、電流遮断手段２０を強制的に開放することで装置を停止させる。これにより、発熱線の短絡時に即時に機器を停止させることができる。【選択図】図２
2006269145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の発熱線と第２の発熱線から構成される発熱体と、発熱体への給電を遮断する電流遮断手段と、前記第１の発熱線の電流を検出する第１の電流検出手段と、第２の発熱線の電流を検出する第２の電流検出手段と、前記第１の電流検出手段と第２の電流検出手段の信号を比較する比較手段と、制御部とを有し、前記第１の発熱線と第２の発熱線は商用電源に対して各々並列に接続し、前記比較手段は前記第１の電流検出手段と第２の電流検出手段の検出する電流値の間に所定値以上の差が生じると前記制御部に検出信号を前記制御部に伝達し、前記制御部は前記電流遮断手段によって前記発熱体への給電を遮断する構成とした面状暖房装置。
【請求項２】
第１の発熱線と第２の発熱線から構成される発熱体と、発熱体への給電を遮断する電流遮断手段と、前記第１あるいは第２いずれか一方の発熱線に接続される電流不平衡検出手段と、制御部から成り、前記第１の発熱線と第２の発熱線は商用電源に対して各々並列に接続し、前記電流不平衡検出手段は接続された発熱線の一端の電流値と他端の電流値が不平衡となると前記制御部に検出信号を前記制御部に伝達し、前記制御部は前記電流遮断手段によって前記発熱体への給電を遮断する構成とした面状暖房装置。
【請求項３】
２つの発熱線を一対とする複数の発熱体を有し、電流不平衡検出手段は前記複数の発熱体の電流不平衡を検出する構成とした請求項２記載の面状暖房装置。
【請求項４】
第２の電流遮断手段を設け、第２の電流遮断手段は一旦電流遮断動作をすると復帰不能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の面状暖房装置。
【請求項５】
感度設定手段を設け、前記感度設定手段によって電流遮断手段が作動する感度を任意に設定する構成とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の面状暖房装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気カーペット、電気毛布、パネルヒータに関するもので、詳しくは第１の発熱線および第２の発熱線からなる発熱体が、不特定の部位で短絡しても電流検出手段によって短絡を検出し、暖房装置の異常発熱、発火に対する安全性を高めることのできる面状暖房装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気カーペットのような面状暖房装置は、発熱体に流れる電流によって商用周波数の磁界が発生していた。そこで、発熱体を第１の発熱線と第２の発熱線に分割し、互いの発熱線に逆位相の電流を流し、かつ第１の発熱線と第２の発熱線を近接することによって双方が発生する磁界を打ち消すことによって外部への磁界の漏洩を防止する構成としたものが知られている。
【０００３】
上記の構成においては近接した発熱線同士が短絡した場合、機器に備えられた電流ヒューズを用い、短絡時に生じる過電流によって電流ヒューズを溶断させる構成が一般的である。しかしながら、発熱線の不特定の部位で短絡が生じた場合で短絡時に機器の電流が電流ヒューズの溶断点まで達しないとき、たとえば電気カーペットの場合、発熱線は数十メートルにも及ぶため短絡部位によってはある程度抵抗値を残したまま発熱線同士が短絡することが考えられ、この場合電流ヒューズが溶断しない。仮に、電流ヒューズが溶断せずに保持されると電源コードの発熱や発熱線そのものの異常発熱など発火に発展する恐れがある。
【０００４】
そこでその対策として図１１に示す構成のものが特許文献１として公開されている。この文献によると第１発熱線１と第２発熱線２よりなる発熱体を暖房装置本体に配設し、商用電源３により発熱体に通電加熱し、商用電源３に対して過電流により溶断する電流ヒューズ４と、第１発熱線１と、発熱体の温度に応じて開閉する電流遮断器５と、第２発熱線２および外部より加熱されることにより溶断する温度ヒューズ６とを直列に接続し、温度ヒューズ６の両端間に、温度ヒューズ６を加熱し溶断させる発熱抵抗７と、この発熱抵抗７への通電をオン・オフさせるスイッチング素子（トライアック）８を直列接続し、第１発熱線１と第２発熱線２とを互いに電流が逆方向に流れるように電流遮断器５を折り返し点とし、発熱体が不特定箇所で短絡したとき、温度ヒューズ６を溶断して回路部品等の発熱・発火に対する安全性を高めることができる。
【特許文献１】特開２００４−２９３９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の構成では第１および第２の発熱線同士の短絡を直接検出しているものではない。すなわち、電流遮断器５の開閉によって発熱線の温度を制御する際に、電流遮断器５が開状態のときに発熱線が短絡していることによってトライアック８を通じて発熱抵抗７に通電し、温度ヒューズ６を溶断し短絡の状態を保持させない動作をするため、電流遮断器５が閉状態では短絡を検出し、機器を停止させることはできない。このため短絡の検出に遅れが生じ、発熱・発火を完全に防止することはできないという課題を有していた。
【０００６】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、不特定部位での発熱線同士の短絡を検出し発熱体への電流供給を即時に遮断することで発熱・発火に対する安全性を飛躍的に高めた面状暖房装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来の課題を解決するために、本発明の面状暖房装置は、第１のまたは第２の発熱線の一端と他端の電流を検出するように第１および第２の電流検出手段を設け、比較器によって前記第１および第２の電流検出手段の検出電流値が所定の値以上の差が生じると電流遮断手段によって発熱線への電流供給を遮断する構成としたものである。
【０００８】
これによって発熱線同士が短絡した際に、短絡点において第１の発熱線と第２の発熱線の間に短絡電流経路が形成され、発熱線の一端の電流値と他端の電流値に差が生じる。このため第１または第２の発熱線に設けた、第１および第２の電流検出手段の検出電流値に差が生じ、この検出電流値の差によって制御部は発熱線の短絡を検出することができる。
【０００９】
また、第１又は第２の発熱線のいずれか一方の発熱線の両端における電流の不平衡を検出する電流不平衡検出手段を設けたものである。
【００１０】
これにより、発熱線が不特定部位で短絡することによって発熱線の端子部における電流が不等となったことを不平衡電流検出手段で検出できるので、制御部は電流不平衡検出手段の出力信号によって発熱線の短絡を検出することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の面状暖房装置によれば第１の発熱線と第２の発熱線が不特定部位で短絡したことを電流検出手段によって検出し、電流遮断手段を開放状態とすることで発熱体への電流供給を遮断することができるので、発熱線の短絡時に即時に機器を停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
第１の発明は、第１の発熱線と第２の発熱線から構成される発熱体と、発熱体への給電を遮断する電流遮断手段と、前記第１の発熱線の電流を検出する第１の電流検出手段と、第２の発熱線の電流を検出する第２の電流検出手段と、前記第１の電流検出手段と第２の電流検出手段の信号を比較する比較手段と、制御部とを有し、前記第１の発熱線と第２の発熱線は商用電源に対して各々並列に接続し、前記比較手段は前記第１の電流検出手段と第２の電流検出手段の検出する電流値の間に所定値以上の差が生じると前記制御部に検出信号を前記制御部に伝達し、前記制御部は前記電流遮断手段によって前記発熱体への給電を遮断する構成とした面状暖房装置とすることにより、発熱線同士が短絡した際に、短絡点において第１の発熱線と第２の発熱線の間に短絡電流経路が形成され、発熱線の一端の電流値と他端の電流値に差が生じる。このため第１または第２の発熱線に設けた、第１および第２の電流検出手段の検出電流値に差が生じ、この検出電流値の差によって制御部は発熱線の短絡を検出し、制御部が電流遮断手段を開状態に制御することで発熱体への電流供給を遮断し、発熱体の異常な発熱を防止することができ、面状暖房装置の安全性を向上することができる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発熱線と第２の発熱線から構成される発熱体と、電流遮断手段と、前記第１あるいは第２いずれか一方の発熱線に接続される不平衡電流検出手段と、制御部から成り、前記第１と第２の発熱線は商用電源に対して各々並列に接続し、前記電流不平衡検出手段は接続された発熱線の一端の電流値と他端の電流値が不平衡となると前記制御部に検出信号を伝達し、前記制御部は前記電流遮断手段によって前記発熱体への給電を遮断する構成とすることにより、発熱線同士が短絡した際に、短絡点において第１の発熱線と第２の発熱線の間に短絡電流経路が形成され、発熱線の一端の電流値と他端の電流値に差が生じる。このため第１または第２の発熱線に設けた、電流不平衡検出手段が出力信号を発し、この信号によって制御部が電流遮断手段を開状態に制御することで発熱体への電流供給を遮断し、発熱体の異常な発熱を防止することができ、面状暖房装置の安全性を向上することができる。
【００１４】
第３の発明は、特に第２の発明において２つの発熱線を一対とする複数の発熱体を有し、電流不平衡検出手段は前記複数の発熱体の電流不平衡を検出する構成とすることにより、いづれかの発熱線の発熱線同士が短絡した際に、短絡点において第１の発熱線と第２の発熱線の間に短絡電流経路が形成され、発熱線の一端の電流値と他端の電流値に差が生じる。このため電流不平衡検出手段が出力信号を発し、この信号によって制御部が電流遮断手段を開状態に制御することで発熱体への電流供給を遮断し、発熱体の異常な発熱を防止することができ、面状暖房装置の安全性を向上することができる。
【００１５】
第４の発明は、特に第１から第３のいづれか１つの発明に第２の電流遮断手段を設け、第２の電流遮断手段は一旦電流遮断動作をすると復帰不能である構成とすることにより、一端発熱線の短絡を検出して第２の電流遮断手段が作動すると、発熱体へ電流供給することができなくなるため、短絡状態が継続しているにもかかわらず誤って使用者が面状暖房装置へ通電することを確実に防止することができる。
【００１６】
第５の発明は、特に第１から第４のいづれか１つの発明に感度設定手段を設け、前記感度設定手段によって電流遮断手段が作動する感度を任意に設定する構成とすることにより、発熱線の短絡を検出する感度を任意に設定できるので、特に発熱線の両端の電流値に差を生じる可能性のある誘導雷などの外来ノイズに対して誤って発熱線の短絡を検出することを防止することができる。
【００１７】
以下本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態について電気カーペットへの応用例として図面を用いて説明する。図1は本発明による電気カーペットの概略外観図である。
【００１９】
カーペット本体は断熱性に優れた素材（たとえばポリエステルのフェルト生地など）からなる裏生地１０上に通電によって発熱する発熱体１１を蛇行させて配設し、この発熱体１１の上からタフト生地等からなる表生地１２を接着固定する。さらに外周部はオーバーロック縫製し構成される。このカーペット本体の周縁部には発熱体１１の通電量を制御し温度調整機能や安全保護機能を有したコントローラ１３が接続されており、コントローラ１３には商用電源３からの給電用のプラグ１４が接続されている。
【００２０】
発熱体１１は芯材に銅合金からなる第１の発熱線１５を螺旋状に巻回し、この第1の発熱線１５をポリエステル又はポリアミドなどの耐熱性の絶縁物で被覆し、さらにこの外周に第１の発熱線１５と同様の第２の発熱線１６を螺旋状に巻回し、再び耐熱性の絶縁物で被覆するいわゆる同軸上に第１の発熱線１５および第２の発熱線１６を配置し、双方の発熱線を隣接して配置する構成や芯材に銅合金からなる第１の発熱線１５を螺旋状に巻回し、この第１の発熱線１５をポリエステルやポリアミドなどの耐熱性の絶縁物で被覆し、同様の構成の第２の発熱線１６を隣接して平行に配置する構成又は双方の発熱線を対撚りにすることによって隣接配置する構成となっている。このように構成し、かつ各々の発熱線に互いに逆方向となる電流を通電することによって相互に発生する磁界を打ち消すことができるようになる。
【００２１】
図２は本発明による電気カーペットの要部回路図である。ここに示すように商用電源３に対して第１の発熱線１５および第２の発熱線１６を並列に、かつ、各々の発熱線に流れる電流は逆向きとなるように接続している。第１の電流検出手段１７と第２の電流検出手段１８はそれぞれ第１の発熱線１５の一方の接続点Ａと他方の接続点Ｂの電流（各々Ｉ１とＩ２）を検出する位置に接続している。比較手段１９は第１の電流検出手段１７と第２の電流検出手段１８の電流検出値を互いに比較し、検出値に差が生じると、制御部２１に出力信号を伝達する。制御部２１はこの出力信号を受けると電流遮断手段２０を強制的に開状態とすることによって発熱体の電流を遮断するように働く。このように働くことによって通電中に発熱線１５、１６が相互に短絡することによって第１および第２の電流検出手段１７、１８の検出電流値に差が生じ、これを短絡の検出信号として制御部２１は電流遮断手段２０を開状態することで発熱体への通電を遮断するので発熱線１５、１６の短絡が継続することなく発熱線１５、１６の異常な温度上昇を未然に防ぐことが可能となる。
【００２２】
図３は第１の電流検出手段１７の検出電流波形および第２の電流検出手段１８の検出電流波形と比較手段１９の出力信号波形を示した図である。第１の発熱線１５と第２の発熱線１６がともに正常な状態で動作している時刻Ｔ１までは発熱線の抵抗値で決まる所定の電流値が第１の電流検出手段１７と第２の電流検出手段１８で観測される。ここで短絡が時刻Ｔ１において図２中のＥ−Ｆ間で発生したことを想定して説明する。これは、例えば発熱線１５，１６が何らかの異常で部分的に加熱し、相互の発熱線の間に介在する絶縁物が融解した場合や使用者が誤って押しピンなどを電気カーペットに貫通させてしまい、偶然、発熱線同士を短絡してしまった場合などに起こりうる現象である。通常、短絡に対する保護対策としては電流ヒューズ（図示せず）を発熱体に直列に接続することで短絡時の過電流によって溶断させて機器を保護するが、電気カーペットの場合、発熱体の全体長が数十メートルにも及ぶため短絡する部位によっては電流ヒューズの溶断電流に達しない場合がある。この場合、電流ヒューズによる保護ではいつまでも発熱線の短絡状態が保持されてしまうため、安全性に問題がある。
【００２３】
第１の発熱線１５のＡ―Ｅ間の抵抗値をＲ１、Ｅ−Ｂ間の抵抗値をＲ２とし、第２の発熱線１６のＣ−Ｆ間の抵抗値をＲ３、Ｆ−Ｄ間の抵抗値をＲ４とすると第１の電流検出手段１７の検出する電流検出値Ｉ１と第２の電流検出手段１８の検出する電流検出値Ｉ２はそれぞれ式（１）、（２）で表すことができる。
【００２４】
Ｉ１＝Ｖ／（Ｒ１＋Ｒ２）＋Ｖ／（Ｒ１＋Ｒ３）  ・・・（１）
Ｉ２＝Ｖ／（Ｒ１＋Ｒ２）＋Ｖ／（Ｒ２＋Ｒ４）  ・・・（２）
Ｖ：商用電源３の電圧
短絡が発生していない状態では各々の式の第２項はないので、必ずＩ１＝Ｉ２という等式が成立し、第１および第２の電流検出手段１７、１８の検出電流値に差は生じない。しかしながら、Ｅ−Ｆ間で短絡が発生すると各々の式の第２項が発生し、Ｉ１≠Ｉ２となり検出電流値に差が生じることになる。比較手段１９はこの差を検出することで発熱線の相互短絡を検出することができる。また、この式においてＲ１＋Ｒ３＝Ｒ２＋Ｒ４の場合、検出電流値に差が生じないことになるが、この条件が満たされるときは常に短絡点Ｅ−Ｆ間の電位差は零となるので仮にこの点で短絡が生じたとしても短絡点を通して電流が流れることはなく発熱線が異常に発熱することはない。
【００２５】
以上のように本実施の形態の面状暖房装置においては発熱線のいずれの箇所において相互に短絡しても確実に一方の端子側の電流値と他端側の電流値の差から検出することができるので発熱体での短絡を短時間で検出し、商用電源からの電流供給を遮断することができるので、発熱体が異常に高温になることがなく電気カーペットの安全性を高めることが可能となる。
【００２６】
また、本実施の形態では第１および第２の発熱線１５、１６の抵抗値についてなんら制限していないが、例えば２つの発熱線が互いにほぼ等しい抵抗値の場合、２つの発熱線の抵抗値がアンバランスな場合であっても本実施の形態の効果を発揮できることは言うまでもない。
【００２７】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態について図４から図７を用いて説明する。図４は本実施の形態の要部回路図である。第１の実施の形態と異なる点は第１および第２の電流手段１７、１８に替えて電流不平衡検出手段２２を第１の発熱線１５に設けたことであり、第１の発熱線１５、第２の発熱線１６、電流遮断手段２０の接続関係は前述の実施の形態と同じである。
【００２８】
電流不平衡検出手段２２は第１の発熱線１５の一方の端子Ａの電流と他方の端子Ｂの電流の不平衡を検出する構成となっており、その具体的な構成は図５に示す。
【００２９】
環状の磁性体コア２２０に検出巻線２２１を巻回し、環状コア２２０に電流検出する電流線２２２、２２３を貫通させる。このとき電流線２２２と２２３の電流の流れる向きは互いに反対方向になっていなければならない。このように構成することで電流線２２２と２２３に図示のよう方向に電流が流れかつＩ１＝Ｉ２の条件であると各々の電流線２２２、２２３が作る磁界は互いに打ち消しあうため磁性体コア２２０に磁束は発生しない。このため検出巻線２２１の出力はゼロである。しかしながらＩ１≠Ｉ２となると磁性体コア２２０に磁束が発生し、検出巻線２２１に電圧が出力され、この検出巻線２２１の出力信号を増幅することで電流不平衡検出手段２２は出力信号を発生する。
【００３０】
制御部２１は電流不平衡検出手段２２が出力信号を発することによって強制的に電流遮断手段２０を開状態に制御し、発熱体の電流を遮断するように働く。このように働くことによって通電中に発熱線１５、１６が相互に短絡することによって電流不平衡検出手段２２に出力信号が発生し、これを短絡の検出信号として制御部２１は電流遮断手段２０を開状態することで発熱体への通電を遮断するので発熱線１５、１６の短絡が継続することなく発熱線の異常な温度上昇を未然に防ぐことが可能となる。
【００３１】
図６は第１の発熱線１５のＡ端子側の電流波形とＢ端子側の電流波形と電流不平衡検出手段の出力信号波形を示した図である。第１の発熱線１５と第２の発熱線１６がともに正常な状態で動作している時刻Ｔ１までは発熱線の抵抗値で決まる所定の電流値が発熱線１５に流れ、このときＡ端子側の電流Ｉ１とＢ端子側の電流Ｉ２は相等しいので電流不平衡検出手段２２は出力信号を発生しない。
【００３２】
ここで短絡が時刻Ｔ１において図４中のＥ−Ｆ間で発生したことを想定して説明する。これは、例えば発熱線１５，１６が何らかの異常で部分的に加熱し、相互の発熱線の間に介在する絶縁物が融解した場合や使用者が誤って押しピンなどを電気カーペットに貫通させてしまい、偶然、発熱線同士を短絡してしまった場合などに起こりうる現象である。通常、過電流に対する保護対策としては電流ヒューズ（図示せず）を発熱体に直列に接続することで保護するが、電気カーペットの場合、発熱体の全体長が数十メートルにも及ぶため短絡する部位によっては電流ヒューズの溶断電流に達しない場合がある。この場合、電流ヒューズによる保護ではいつまでも発熱線の短絡状態が保持されてしまうため、安全性に問題がある。
【００３３】
第１の発熱線１５のＡ―Ｅ間の抵抗値をＲ１、Ｅ−Ｂ間の抵抗値をＲ２とし、第２の発熱線１６のＣ−Ｆ間の抵抗値をＲ３、Ｆ−Ｄ間の抵抗値をＲ４とするとＡ端子側の電流値Ｉ１とＢ端子側の電流値Ｉ２はそれぞれ式（３）、（４）で表すことができる。
Ｉ１＝Ｖ／（Ｒ１＋Ｒ２）＋Ｖ／（Ｒ１＋Ｒ３）  ・・・（３）
Ｉ２＝Ｖ／（Ｒ１＋Ｒ２）＋Ｖ／（Ｒ２＋Ｒ４）  ・・・（４）
Ｖ：商用電源３の電圧
短絡が発生していない状態では各々の式の第２項はないので、必ずＩ１＝Ｉ２という等式が成立し、電流不平衡検出手段２２は出力信号を発生しない。しかしながら、Ｅ−Ｆ間で短絡が発生すると各々の式の第２項が発生し、Ｉ１≠Ｉ２となり電流が不平衡となる。このとき電流不平衡検出手段２２は出力信号を発し、発熱線１５、１６の相互短絡を検出することができる。また、この式においてＲ１＋Ｒ３＝Ｒ２＋Ｒ４の場合、Ａ端子部の電流とＢ端子部の電流に差が生じないことになるが、この条件が満たされるときは常に短絡点Ｅ−Ｆ間の電位差は零となるので仮にこの点で短絡が生じたとしても短絡点を通して電流が流れることはなく発熱線が異常に発熱することはない。
【００３４】
以上のように本実施の形態の面状暖房装置においては発熱線のいずれの箇所において相互に短絡しても確実に一方の端子側の電流値と他端側の電流値の不平衡を検出することができるので発熱体での短絡を短時間で検出し、商用電源からの電流供給を遮断することができるので、発熱体が異常に高温になることがなく電気カーペットの安全性を高めることが可能となる。
【００３５】
また、本実施の形態では第１および第２の発熱線１５、１６の抵抗値についてなんら制限していないが、例えば２つの発熱線が互いにほぼ等しい抵抗値の場合、２つの発熱線の抵抗値がアンバランスな場合であっても本実施の形態の効果を発揮できることは言うまでもない。
【００３６】
また、発熱体を複数設けた構成についても同様に検出することができる。図７は例えば３つの発熱体を設けた場合の要部回路図である。
【００３７】
第１から第３の発熱体２３、２４、２５を構成する発熱線のうち一方の発熱線（図７ではそれぞれ１５０、１５１、１５２）の電流不平衡を１つの電流不平衡検出手段２２で検出する構成となっている。
【００３８】
具体的な構成としては図５で示した電流不平衡検出手段２２において磁気コア２２０にそれぞれの発熱線に相当する電流線を貫通させればよい。したがって今回の場合磁気コア２２０には６本の電流線が貫通することになる。
【００３９】
いずれの発熱体でも短絡が起こっていない場合、電流不平衡検出手段２２に流れる電流はそれぞれＩ１０＝Ｉ２０、Ｉ１１＝Ｉ２１、Ｉ１２＝Ｉ２２であるので電流不平衡検出手段２２は出力信号を発生しない。ここで発熱体Ａで短絡が起こった場合を想定するとＩ１０≠Ｉ２０となるので電流不平衡検出手段に出力信号が発生する。これは発熱線Ｂ、Ｃで短絡が起こったときも同様であり、このときはそれぞれＩ１１≠Ｉ２１、Ｉ１２≠Ｉ２２となることによって電流不平衡検出手段２２が出力信号を発生する。これによって複数の発熱体を備えた面状暖房装置であっても１つの電流不平衡検出手段２２で検出することが可能となる。
【００４０】
このため制御部２１、電流不平衡検出手段２２等を装備するコントローラを小型軽量に構成することが可能となるという効果を発揮できる。
【００４１】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態について図８を用いて説明する。前述の実施の形態と同一の符号を付した構成要素は同一の動作、作用をするものでありここでは詳細な説明は割愛する。第２の電流遮断手段２６は商用電源３と第１の電流遮断手段２０に対して直列接続する位置に接続する。また、第２の電流遮断手段２６は例えば温度ヒューズのような一度作動すると復帰することができない素子で構成されている。制御部２１は電流不平衡検出手段２２が出力信号を発し、発熱線１５、１６での短絡を検出すると第１の電流遮断手段２０を強制的に遮断すると同時に第２の電流遮断手段２６も作動させ面状暖房装置への電力供給を完全に遮断する。
【００４２】
このように動作することで、短絡を検出した後短絡状態が維持されているにもかかわらず使用者が誤って面状暖房装置に通電することを未然に防ぐことができ、装置の安全性を高めることができる。
【００４３】
（実施の形態４）
本発明の第４の実施の形態について図９から図１０を用いて説明する。前述の実施の形態と同一の符号を付した構成要素は同一の動作、作用をするものであり、ここでは詳細な説明は割愛する。感度設定手段２７は電流不平衡検出手段２２の検出感度を設定するように構成し、例えばインパルス状のノイズや誘導雷などの短絡以外の外来要因によって装置が誤動作しないように電流不平衡検出手段２２の感度を任意に設定する。
【００４４】
ここで例えば誘導雷が面状暖房装置に印加された場合を想定して説明する。誘導雷は商用電源３の一方の線と大地間に雷電圧が誘導される現象であり、面状暖房装置のように家庭の床面状に例えば１畳から３畳程度の面積で装置を設置した場合、その設置面と大地との間にある程度の静電容量を生じる。特に面状暖房装置の下面に接地された金属部がある場合などは特に顕著に静電容量を生じることになる。このような設置条件で誘導雷が発生するとこの静電容量を通じて電流が大地へ流れる。このとき電流不平衡検出手段２２に流れる電流Ｉ１、およびＩ２は大地と面状暖房装置の間に構成される静電容量を通じて流れる電流分のみ差を生じ、短絡が発生していないにもかかわらずＩ１≠Ｉ２という条件が成立し、電流不平衡検出手段２２が出力信号を発してしまう恐れがある。
【００４５】
誘導雷は比較的短時間のインパルス状の電圧あるいは電流が商用電源３に重畳される現象と考えることができるので図９のように感度設定手段２７によって短いパルス状で発せられる電流不平衡検出手段２２の出力信号に対して反応しないように構成することによって誘導雷による誤動作を防止することができる。
【００４６】
図１０はより具体的な感度設定手段２７の構成例を示した図である。制御電源Ｖｃｃにコンデンサ２７０と抵抗２７１の並列回路と定電流源２７２とスイッチ２７３を直列に接続し、スイッチ２７３は電流不平衡検出手段２２の出力信号によってオンオフするように接続している。比較器２７５は基準電圧２７４と抵抗２７１、コンデンサ２７０の接続点の電圧を比較し、この電圧が基準電圧２７４を下回ると出力信号を発するようになっている。この出力信号は制御部２１に伝達され制御部２１はこの比較器２７５の出力信号で発熱体の短絡を判定し、電流遮断手段２０を強制的に開状態に制御するように動作する。
【００４７】
スイッチ２７３がオンすると定電流源２７２がコンデンサ２７０の電荷を放電するためコンデンサ２７０と抵抗２７１の接続点の電圧は一定の傾きで下降する。このため電流不平衡検出手段２２の出力信号と比較器２７５の出力信号の間には一定の遅れ時間をもたせることができる。また、電流不平衡検出手段２２の出力信号が短いパルスであった場合、コンデンサ２７０と抵抗２７１の接続点の電圧は基準電圧２７４を下回ることができないので電流不平衡検出手段２２が出力信号を発しても比較器２７５は出力信号を発生しないのでパルス状の信号に対する感度を鈍化することができる。一方、発熱線が短絡した場合は電流不平衡検出手段２２の出力信号の信号幅は誘導雷などのようなインパルス状の信号幅に対して十分長いのでコンデンサ２７０と抵抗２７１の接続点の電圧は基準電圧２７４を確実に下回ることになり確実に短絡を検出することが可能となる。
【００４８】
また、その他の構成方法としては電流不平衡検出手段２２の出力信号を、マイコンなどの演算装置に入力することによってマイコン内で所定の時間以下のパルスを無視するようプログラムすることによっても構成することができる。
【００４９】
このように構成された面状暖房装置では誘導雷などのインパルス状の外来ノイズによって発熱線の短絡を誤検知することがなく安定して発熱線の短絡を検出することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明にかかる面状暖房装置は、発熱線相互の短絡を確実に検出できるので、その他の電熱線加熱を応用した機器の短絡検知に応用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電気カーペットの外観図
【図２】同電気カーペットの要部回路図
【図３】同電気カーペットの第１の電流検出手段１７の検出電流波形および第２の電流検出手段１８の検出電流波形と比較手段１９の出力信号波形を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態における電気カーペットの要部回路図
【図５】同電気カーペットの電流不平衡検出手段２２の具体的な構成例を示す図
【図６】同電気カーペットの第１の発熱線１５のＡ端子部の電流波形とＢ端子部の電流波形と電流不平衡検出手段２２の出力信号を示す図
【図７】同電気カーペットにおいて発熱体を複数設けた場合の要部回路図
【図８】本発明の第３の実施の形態における電気カーペットの要部回路図
【図９】本発明の第４の実施の形態の電気カーペットの要部回路図
【図１０】同電気カーペットの感度設定手段２７の具体的な構成例を示す図
【図１１】従来の面状暖房装置の要部回路図
【符号の説明】
【００５２】
３  商用電源
１５  第１の発熱線
１６  第２の発熱線
１７  第１の電流検出手段
１８  第２の電流検出手段
１９  比較手段
２０  電流遮断手段
２１  制御部
２２  電流不平衡検出手段
２５  第２の電流遮断手段
２７  感度設定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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